Nanomateriał dostosowujący się jak żywy organizm
|
Badacze z Harvard University w USA opracowali materiał, który potrafi się dostosowywać do zmian otoczenia. Żywe organizmy posiadają skomplikowane systemy reagowania na otoczenie, ale dzieło zespołu z Harvardu jest pierwszym sztucznym materiałem zdolnym do samoregulacji w odpowiedzi na czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura czy pH.
Badania, opisane w numerze „Nature” z 12 lipca, miały początkowo na celu sprawienie, by materiał dostosowywał się do temperatury. Naukowcy uważają jednak, że możliwa jest również regulacja w odpowiedzi na pH, ciśnienie czy inne czynniki. Zdolność do dostosowywania się do wielu czynników zewnętrznych jest jedną z cech, które odróżniają materiał od chociażby okularów fotochromowych, które są w stanie reagować tylko na jeden bodziec i nie są zdolne do samoregulacji.
Materiał sam w sobie jest niezbyt skomplikowany. Został nazwany SMARTS (Self-regulated Mechano-chemical Adaptively Reconfigurable Tunable System – Samoregulujący się Mecha-chemiczny Adaptacyjnie Rekonfigurowalny Dostrajalny System). Składa się z nanowłókien umieszczonych w hydrożelu. Żel ustawiony tak, by dostosowywał się do temperatury zwiększa objętość, gdy temperatura maleje, co powoduje, że włókna ustawiają się na sztorc; za to w wyższych temperaturach żel kurczy się, a włókna opadają.
„Dobrym porównaniem jest gęsia skórka” - wyjaśnia w komunikacie prasowym uniwersytetu Joanna Aizenberg, autor główny i profesor nauk materiałowych w Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). „Kiedy jest zimno, drobne mięśnie u podstawy włosów na naszej skórze sprawiają, że unoszą się one, tworząc warstwę izolacyjną. W miarę jak skóra się ociepla mięśnie zaczynają się kurczyć i włosy opadają, by nie dopuścić do przegrzania. SMARTS działa na podobnej zasadzie.”
Badania są rzecz jasna na wczesnym etapie, ale naukowcy sugerują możliwe zastosowania w medycznych implantach albo budynkach dostosowujących się do temperatury na zewnątrz. Poza tymi konkretnymi zastosowaniami odkrycie może zostać wykorzystane w robotyce, informatyce czy służbie zdrowia.
Źródło: nanonet.pl.
Czy wiesz, że ...
Silnik samochodu osobowego wykorzystuje ok. 30% energii zawartej w benzynie. Jedno z zadań badawczych projektu NanoMat jest opracowanie technologii ogniw paliwowych o wydajności ok. 80% (zamiast 100 kilometrów przejedziemy 267 km !!!).
więcej informacji
Obszary badań i rozwoju
